氣敏濕度水份傳感器

1、第1頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五氣敏傳感器 氣敏傳感器，又稱氣體傳感器，是指利用各種化學(xué)、物理效應(yīng)將氣體成分、濃度轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器件，是化學(xué)傳感器中最活躍的一種，廣泛應(yīng)用于煤礦、農(nóng)業(yè)、化工、建筑、環(huán)保、醫(yī)療、家電等領(lǐng)域。功能：氣體成份的檢測與控制；煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測與報(bào)警；環(huán)境污染情況的監(jiān)測；煤氣泄漏；火災(zāi)報(bào)警等 。工作原理：氣敏元件的氣敏效應(yīng)。導(dǎo)電率（阻值）隨氣體的吸附而改變。氣敏元件：氧化亞銅；SnO2,ZnO,WO3,V2O5,CdO,Fe2O3 第2頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五氣敏元件工作機(jī)理 氣敏半導(dǎo)體材料（SnO2）是N型半導(dǎo)

2、體。其導(dǎo)電機(jī)理可用吸附效應(yīng)來解釋。半導(dǎo)體氣敏電阻的阻值隨吸附氣體的數(shù)量和種類而改變。SnO2氣敏半導(dǎo)瓷對許多可燃性氣體，如氫、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇等都有較高的靈敏度。摻加Pd（鈀）、Mo（鉬）等雜質(zhì)對煙霧的靈敏度增加，可制造煙霧報(bào)警器。第3頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五常用氣敏元件的種類 1.燒結(jié)型氣敏元件以半導(dǎo)瓷SnO2為基體材料添加不同雜質(zhì)，采用傳統(tǒng)制陶方法進(jìn)行燒結(jié)。2.薄膜型氣敏元件薄層氧化物半導(dǎo)體薄膜。SnO2和ZnO薄膜的氣敏特性最好。3.厚膜氣敏元件用SnO2和ZnO等材料與硅凝膠混合制成厚膜膠。機(jī)械強(qiáng)度更高。第4頁，共27頁，2022年，5月20日，

3、0點(diǎn)2分，星期五第5頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五氣敏元件的應(yīng)用實(shí)例1.氣敏電阻檢漏報(bào)警器第6頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五2.煤礦瓦斯報(bào)警器第7頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五3.一氧化碳報(bào)警器第8頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五4.煤氣傳感器感應(yīng)體接觸到煤氣時(shí)，電導(dǎo)率會(huì)發(fā)生變化。第9頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五4.煤氣傳感器第10頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五濕度傳感器 濕敏元件利用濕敏材料吸收空氣中的水份而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化的原理。隨著現(xiàn)代工業(yè)

4、技術(shù)的發(fā)展，造紙、電子、食品、醫(yī)療等部門提出了高精度高可靠測量和控制濕度的要求。因此，各種濕敏元件不斷出現(xiàn)。第11頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五濕度是指大氣中所含的水蒸氣量。常用的表示方法有兩種:絕對濕度與相對濕度。絕對濕度（也稱為水氣濃度或水氣密度）是指一定大小空間中水蒸氣的絕對含量，用kg/m3表示。相對濕度與絕對濕度第12頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五絕對濕度的計(jì)算：設(shè)空氣水氣密度為 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，得出關(guān)系式：絕對濕度第13頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五1.氯化鋰濕敏元件氯化鋰濕敏電阻是利用吸濕性鹽類潮解，離

5、子導(dǎo)電率發(fā)生變化而制成的測濕元件。幾種濕敏元件第14頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五第15頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五第16頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五2.半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件材料主要是金屬氯化物，其電阻率隨濕度增加而下降負(fù)特性濕敏半導(dǎo)瓷。Fe3O4半導(dǎo)瓷的電阻率隨著濕度的增加而增大正特性濕敏半導(dǎo)瓷幾種濕敏元件第17頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五第18頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五3.熱敏電阻式濕敏元件第19頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五第20頁，共2

6、7頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五4.高分子膜濕敏元件隨高分子膜吸收或放出水份而引起電導(dǎo)率或電容變化實(shí)現(xiàn)測量環(huán)境相對濕度。5.金屬氧化物陶瓷濕敏元件Al2O3為主體濕敏體。幾種濕敏元件第21頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五6.結(jié)露傳感器幾種濕敏元件結(jié)露傳感器解決了磁帶錄像機(jī)轉(zhuǎn)軸、汽車的車窗玻璃，建材及其它精密儀器等的結(jié)露問題。由樹脂和導(dǎo)電粒子組成的膜狀結(jié)構(gòu)。原理：吸收水份后，導(dǎo)電粒子的間隔擴(kuò)大，電阻增大。第22頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五水份傳感器 水份是存在于物質(zhì)中水的數(shù)量，以百分比表示。是掌握物質(zhì)保存狀態(tài)和質(zhì)量管理的指標(biāo)。原理：將水份量（即含水量）轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行測定和表示。類型：直流電阻型、高頻電阻型、電容率型、氣體介質(zhì)型、近紅外型、核磁共振型等。第23頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五水份傳感器 工作原理：利用直流電阻原理的水份傳感器利用了被測物質(zhì)的電學(xué)特性，高分子物質(zhì)的電阻R與其含水率M之間的關(guān)系如圖：第24頁，共27頁，2022年，5月20日，0點(diǎn)2分，星期五第2